中国沙棘（Hippophae rhamnoides ssp. sinensis）是胡颓子科（Elaeagnaceae）的雌雄异株植物，雌花和雄花具有不同结构。MADS-box基因对植物花器官发育意义重大，但在中国沙棘雌、雄花分化中的作用尚不清楚。研究表明，中国沙棘基因组中共有92个MADS-box基因，这些基因分布在12条染色体上，分为Ⅰ型（42个基因）和Ⅱ型（50个基因），并对这些基因进行详细的生物信息学分析。利用中国沙棘与拟南芥的系统发育关系，确定了中国沙棘的ABCDE模型基因并选择了一些ABCDE模型基因在中国沙棘花和花器官中进行qRT-PCR分析。结果表明B类基因HrMADS55、78和42在雄蕊中高表达，HrMADS62在雄花苞片中高表达，这些基因可能参与雄花花器官的身份决定；D类基因HrMADS69在雌蕊中高表达，可能参与雌蕊发育。然而，A类基因HrMADS25和34在苞片中高表达，HrMADS86在雌蕊中高表达，这不同于传统的ABCDE模型，这些基因可能在沙棘花的苞片和雌蕊形成过程中发挥作用。这些结果为之后研究沙棘雌雄花器官决定基因以及挖掘沙棘性别决定基因提供参考。
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图：中国沙棘与拟南芥中 Ⅱ型MADS-box基因的系统发生树（图A）和中国沙棘雌雄花发育不同阶段形态图（图B）
该研究成果已于2024年6月13日在线发表在国际植物学期刊Frontiers in Plant Science（生物学2区Top，IF: 5.6）上，题目为“Genome-wide analysis of the MADS-box gene family of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides ssp. sinensis ) and their potential role in floral organ development”。我院赵婧副教授和硕士研究生许雅卓为该论文的共同第一作者，孙坤教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、西北师范大学青年教师科研能力提升计划和西北师范大学研究生科研资助项目等的资助。
文章链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1387613